(57)【要約】【課題】  構造的な観点からより簡素であり、振動板周囲において機械的な抵抗がより高く、流体漏れがより小さい制御式振動ダンパを提供する。【解決手段】  空洞が設けられたハウジングと、前記空洞内において密閉された状態で動く振動要素であって、ハウジング及び振動要素は、磁気レオロジーダンピング流体又は電気レオロジーダンピング流体で満たされた少なくとも１つのチャンバを画成するそれぞれの壁を有する前記振動要素と、振動要素の運動時、流体流が通過する少なくとも１つの流体通路が備えられた少なくとも１つの電気制御式励起装置とが含まれる制御式振動ダンパ。励起装置は、ハウジングに対して静止しており、また、前記通路を介して互いに連通する２つの可変容積区画に前記ダンピングチャンバを分割するように配置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞（１４）が設けられたハウジング（１２）と、
前記空洞（１４）内において密閉された状態で動く振動要素（１８）と、ハウジング（１２）及び振動要素（１８）は、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体で満たされたダンピングチャンバ（４４）を少なくとも画成するそれぞれの壁を有することと、
振動要素（１８）の運動中に、流体流が通過する少なくとも１つの流体通路（５２）が備えられた少なくとも１つの電気制御式励起装置（４６）と、該励起装置（４６）は前記通路（５２）を通過する流体流の抵抗を制御するように構成されていることとを備える制御式振動ダンパにおいて、
励起装置（４６）は、ハウジング（１２）に対して静止しており、かつ前記ダンピングチャンバ（４４）を前記通路（５２）を介して互いに連通する２つの可変容積区画（４４ａ，４４ｂ）に分割するように配置されていることを特徴とする制御式振動ダンパ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
振動要素（１８）には、気体で満たされ、かつ変形可能要素（３４）によって密閉された少なくとも１つの開口部（３２）を介して前記ダンピングチャンバ（４４）と連通する、少なくとも１つの補償チャンバ（３０）が設けられていることを特徴とする振動ダンパ。
【請求項３】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
振動要素（１８）には、ハブ（２０）が含まれ、ハブ（２０）からは、少なくとも１つの外周壁（２８）によって互いに接続された少なくとも２つの半径方向壁（２４，２６）が延在し、外周壁（２８）は、ハウジング（１２）の空洞（１４）の内部表面と接触し、その接触は、必ずしも密閉接触状態ではなく、前記半径方向壁（２４，２６）は、半径方向において、前記ダンピングチャンバ（４４）及び前記補償チャンバ（３０）の境界を定めることを特徴とする振動ダンパ。
【請求項４】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
前記励起装置（４６）には、前記空洞（１４）の内部表面と密閉接触している半径方向外側部（４８）と、振動要素（１８）のハブ（２０）の円筒面（４０）と接触している半径方向内側部（５０）とが含まれ、前記接触は、必ずしも密閉接触状態ではないことを特徴とする振動ダンパ。
【請求項５】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
電気巻線（５４）と同軸に配置された磁気コア（５６）を備え、前記通路（５２）は、磁気コア（５６）と電気巻線（５４）との間に延在することを特徴とする振動ダンパ。
【請求項６】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
振動要素（１８）は、２つの部分（２２）を含み、各部分（２２）には、補償チャンバ（３０）が設けられ、振動要素（１８）は、対応する励起装置（４６）が備えられた２つのダンピングチャンバ（４４）に分割された円形断面を有する空洞（１４）内に収容されることを特徴とする振動ダンパ。
【請求項７】
請求項１に記載の振動ダンパであって、
振動要素（１８）は、１つのみの部分（２２）を含み、該部分（２２）は、補償チャンバ（３０）を備え、かつ１つの励起装置（４６）が備えられた１つのダンピングチャンバ（４４）を画成するように円形断面を有する空洞（１４）内に収容されていることを特徴とする振動ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御式振動ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、空洞が設けられたハウジングと、前記空洞内において密閉された状態で動く振動要素と、ハウジング及び振動要素は、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体で満たされたダンピングチャンバを少なくとも画成するそれぞれの壁を有することと、振動要素の運動中に、流体流が通過する少なくとも１つの流体通路が備えられた少なくとも１つの電気制御式励起装置と、該励起装置は前記通路を通過する流体流の抵抗を制御するように構成されていることとを備える制御式振動ダンパに関する。このような制御式振動ダンパは、例えば、同一出願人の特許文献１によって知られている。
【０００３】
本願は、ダンピング流体で満たされたチャンバを画成するハウジングと、前記チャンバ内で動き、また、チャンバを可変容積の２つの区画に分割するように配置された振動板と、前記振動板の運動時、流体が一方の区画から他方の区画へ移動できるように振動板に形成された少なくとも１つの通路とが含まれる振動ダンパについて述べる。ダンピング流体は、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体であり、また、前記通路を通過する流体の流れの抵抗を制御するために、電気制御式励起装置が上述の通路に配置される。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０７０８７２Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許第２，０６４，４９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、構造的な観点からより簡素であり、また、振動板周囲において機械的な抵抗がより高く、流体漏れがより小さい上述の制御式振動ダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、上記目的は、特許請求の範囲に記載の特徴を有する制御式振動ダンパによって実現される。すなわち、上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、空洞が設けられたハウジングと、前記空洞内において密閉された状態で動く振動要素と、ハウジング及び振動要素は、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体で満たされたダンピングチャンバを少なくとも画成するそれぞれの壁を有することと、振動要素の運動中に、流体流が通過する少なくとも１つの流体通路が備えられた少なくとも１つの電気制御式励起装置と、該励起装置は前記通路を通過する流体流の抵抗を制御するように構成されていることとを備える制御式振動ダンパにおいて、励起装置は、ハウジングに対して静止しており、かつ前記ダンピングチャンバを前記通路を介して互いに連通する２つの可変容積区画に分割するように配置されていることを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、振動要素には、気体で満たされ、かつ変形可能要素によって密閉された少なくとも１つの開口部を介して前記ダンピングチャンバと連通する、少なくとも１つの補償チャンバが設けられていることを特徴とすることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、振動要素には、ハブが含まれ、ハブからは、少なくとも１つの外周壁によって互いに接続された少なくとも２つの半径方向壁が延在し、外周壁は、ハウジングの空洞の内部表面と接触し、その接触は
、必ずしも密閉接触状態ではなく、前記半径方向壁は、半径方向において、前記ダンピングチャンバ及び前記補償チャンバの境界を定めることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、前記励起装置には、前記空洞の内部表面と密閉接触している半径方向外側部と、振動要素のハブの円筒面と接触している半径方向内側部とが含まれ、前記接触は、必ずしも密閉接触状態ではないことを特徴とすることを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、電気巻線と同軸に配置された磁気コアを備え、前記通路は、磁気コアと電気巻線との間に延在することを特徴とすることを要旨とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、振動要素は、２つの部分を含み、各部分には、補償チャンバが設けられ、振動要素は、対応する励起装置が備えられた２つのダンピングチャンバに分割された円形断面を有する空洞内に収容されることを特徴とすることを要旨とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の振動ダンパであって、振動要素は、１つのみの部分を含み、該部分は、補償チャンバを備え、かつ１つの励起装置が備えられた１つのダンピングチャンバを画成するように円形断面を有する空洞内に収容されていることを特徴とすることを要旨とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
これから本発明について、単に非限定的な例として、添付の図面を参照して、詳細に説明を行なう。
図１を参照して、参照番号１０は、本発明の第１実施形態による制御式振動ダンパを示す。振動ダンパ１０は、静止ハウジング１２を含み、ハウジング１２は、例えば、金属製であり、好適には、形状が円筒形で断面が円形の空洞１４を有する。ハウジング１２には、前記ハウジング１２の外部表面から半径方向に突出した締結用フランジ１６を備え得る。
【００１３】
振動要素１８が、空洞１４内に回転自在に収容されている。好適には金属製の振動要素１８は、図１の平面に直交し、かつ空洞１４の軸に対して同軸的な軸を中心にして回転自在に搭載されたハブ２０を有する。
【００１４】
図１に示す実施形態において、振動要素１８は、ハブ２０から半径方向に突出する２つの一体化部分２２を有する。前記２つの各部分２２は、少なくとも６０°の角度を成す延在部を有し、外周壁２８によって互いに接合された２つの半径方向壁２４，２６から構成される。横方向（側方）において、振動要素は、好適にはプラスチック製の２つの蓋（図示せず）によって境界が定められている。各部分２２は、半径方向壁２４，２６と外周壁２８との間に画成された空洞が含まれる補償チャンバ３０を有する。各部分２２の半径方向壁２４には、１つ又は複数の貫通開口部３２が設けられている。変形可能要素３４が、前記各開口部３２に配置されている。各変形可能要素３４は、膜状部分３６及び係留部分３８を有する。係留部分３８は、開口部３２に挿入され、膜状部分３６を半径方向壁２４の内部表面に密閉接触の状態に保つ。
【００１５】
振動要素１８のハブ２０は、部分２２間に延在する２つの円筒面４０を有する。更に、ハブ２０は、空洞４２を有し、この空洞４２内にシャフト（図示せず）を挿入し固定することができる。このシャフトは、減衰する必要のある振動運動を有する振動構成要素に固定され得る。
【００１６】
図１に示す振動ダンパ１０は、２つのダンピングチャンバ４４を有する。それらのダンピングチャンバ４４は、各々、２つの半径方向壁２４，２６と、壁２４，２６間に延在するハブ２０の円筒面４０と、半径方向壁２４，２６間に延在する空洞１４の円筒面の部分とによって、境界が定められている。ダンピングチャンバ４４は、それらの正面側において、ハウジング１２の２つの端部に固定された２つの蓋（図示せず）によって、境界が定められている。振動要素１８の蓋は、ハウジングの蓋と（必ずしも密閉接触状態ではないが）接触している。
【００１７】
２つの部分２２の外周壁２８は、空洞１４の内側円筒面と（必ずしも密閉接触状態ではないが）接触している。ダンピングチャンバ４４は、外部に対して液密に隔離されているが、１つのチャンバとその隣接するチャンバ間において、密閉要素を省略することができる。これは、動作中に起き得る漏れは、移動する流体の総流量に対してほとんど関係がないためであり、このことは、使用する流体の粘性が高いことにもよる。２つのダンピングチャンバ４４は、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体、即ち、電界又は磁界がある状態でその粘性を変え得る流体で満たされる。部分２２内に形成された補償チャンバ３０は、気体、例えば、空気で満たされる。前記補償チャンバ３０は、ダンピングチャンバ４４に対して密閉隔離されている。変形可能要素３４の膜状部分３６は、ダンピングチャンバ４４内のダンピング流体の圧力と補償チャンバ３０内の気体の圧力との間の差異が変動すると、変形し得る。
【００１８】
振動ダンパ１０は、少なくとも２つの電気制御式励起装置４６を含む。各励起装置４６は、ハウジング１２に対して静止しており、また、対応するダンピングチャンバ４４内に延在する。各励起装置４６は、そのダンピングチャンバ４４を２つの可変容積区画４４ａ，４４ｂに分割する。各励起装置４６は、空洞１４の円筒面と（必ずしも密閉接触状態ではないが）接触している半径方向外側部４８と、ハブ２０の円筒面４０と（必ずしも密閉接触状態ではないが）接触している半径方向内側部５０とを含む。
【００１９】
各励起装置（電界又は磁界を発生する装置）４６は、対応するダンピングチャンバ４４の２つの可変容積区画４４ａ，４４ｂを連通する通路５２を有する。更に、各励起装置４６には、流体通路５２を介して、電界又は磁界を発生する電気巻線５４が設けられている。電気巻線５４には、ハウジング１２の壁を介して導体（図示せず）によって給電される。各励起装置４６は、更に、電気巻線５４と同軸の磁気コア５６を備え得る。開示した例において、流体通路５２は、コア５６と電気巻線５４との間に生成される。
【００２０】
励起装置４６によって発生した電界又は磁界は、通路５２を通過する磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体のダンピング特性を局所的に変えることによって、振動ダンパのダンピング特性を変更する。
【００２１】
振動要素１８がその長手方向軸を中心にして回転運動を行なうと、ダンピングチャンバ４４の区画４４ａ，４４ｂの容積に変動が生じ、ダンピング流体が強制的に励起装置４６の通路５２を通過する。通路５２を介した流体流の抵抗は、励起装置４６の電界又は磁界の強度を変えることによって調整され得る。
【００２２】
動作時、振動要素１８に急な角加速度を与えると、ダンピング流体にキャビテーション現象が生じ得る。変形可能要素３４の膜状部分３６は、チャンバ３０，４４における圧力差の変動の結果として変形することができ、キャビテーション現象を回避又は制限し得る。更に、膜状部分は、外部への液体漏れによる又動作温度の変動による容積変動の補償を可能にする。
【００２３】
振動要素１８の形状は、振動要素１８の部分２２が空洞１４の容積の一部を占有する状態で、磁気レオロジー流体又は電気レオロジー流体の量を低減することを可能にするとともに、同時に機械的抵抗を得ることを可能にし、動作時、チャンバ間の流体漏れを低減し、加圧のための空気の予備を生成する。
【００２４】
更に、振動ダンパ１０には、ハウジング１２に又は振動要素１８の壁２６の外部表面に固定されるストローク端パッド５８を備え得る。
図２は、本発明による制御式振動ダンパの変形例を示す。図２において、前述の制御式振動ダンパに対応する要素には、同じ参照番号を付してある。図２の変形例は、１つのダンピングチャンバ４４と、１つの励起装置４６とを含む。開示した例において、ダンピングチャンバ４４は、約１２０°の角度を成す延在部を有し、また、振動要素１８は、約２４０°の角度を成す延在部を備える１つの部分２２を有する。振動要素１８は、半径方向にダンピングチャンバ４４の境界を定める２つの端部半径方向壁２４，２６を有する。振動要素１８の半径方向壁２４，２６は、外周壁２８によって互いに接合されている。振動要素１８には、ハブを外周壁２８に接続する中間半径方向壁６０を備え得る。中間半径方向壁６０は、存在する場合、好適には、補償チャンバ３０の２つの部分を連通する開口部６２を備え得る。この解決策によって、補償チャンバにおいて大きな容積を得ることが可能になり、また従って、キャビテーション現象を解消するのに特に有用である。また、図２の解決策は、１つの励起装置４６と小容積のダンピング流体しか要さないため、経済的な観点からも利点がある。
【００２５】
自明なように、本発明の基本的な考え方は同じであるが、構成の詳細及び実施形態は、次に述べる請求項に定める本発明の枠組みから逸脱することなく、ここで説明し示した内容に対して大きく変化し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に基づく制御式振動ダンパを示す軸方向概略断面図。
【図２】本発明に基づくダンパの変形例を示す軸方向概略断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１２…ハウジング、１４…空洞、１８…振動要素、４４…ダンピングチャンバ、４４ａ，４４ｂ…可変容積区画、４６…電気制御式励起装置、５２…流体通路。
【図１】
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【図２】
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